مبدل حرارتی پوسته و لوله (shell & tube) از معروف ترین مبدل های حرارتی در گروه تجهیزات گرمایشی به کار رفته در صنایع و کارخانجات به خصوص در حوزه صنعت پتروشیمی و واحدهای تقطیر نفت خام می باشد. این دستگاه انرژی حرارتی را از سیالی به سیال دیگر منتقل می کند که این سیال ممکن است مایع یا گاز باشد. به این صورت که دو سیال با دمای مختلف را وارد محفظه می کنند و میان آنها انتقال حرارت صورت می گیرد. ساختمان و شکل ظاهری این مبدل ها به شکل استوانه است که در داخل آن تعدادی لوله تعبیه شده است. به طور معمول، لوله های مبدل های حرارتی ، از جنس مس یا فولاد بوده و قطر خارجی آنها به 1 اینچ می رسد. کارکرد این مبدل ها به گونه ای است که دو سیال مورد نظر که یکی سرد و دیگری گرم است، بدون برخورد مستقیم از طریق دیواره فلزی لوله ها با یکدیگر تبادل حرارت خواهند کرد. به عبارت دیگر یکی از این دو سیال در لوله ها و دیگری در اطراف لوله ها، درون پوسته جریان خواهد داشت. دو سیال این امکان را دارند که در دو فاز و غیر هم جهت حرکت کنند. مایع در داخل لوله‌ ها حرکت می‌کند و بخار داغ بر روی لوله ‌ها و درون پوسته جریان دارد. به علت تعداد زیاد این لوله‌ ها و سطح تماس بالایی که ایجاد می‌کند، حرارت بخار به مایع داخل لوله منتقل شده و مایع را به جوش می‌آورد.

مبدل های حرارتی پوسته و لوله به سه دسته زیر تقسیم می شوند:

1. مبدل های با تیوب شیت ثابت (Fixed Tube Sheet Exchanger)
2. مبدل با لوله های U شکل (U – Tube Exchanger)
3. مبدل های یک سر شناور (Floating Head Heat Exchanger)

مبدل حرارتی پوسته و لوله قابل استفاده برای سطح تماس زیاد با فشار بالاتر از 30 بار و حرارت بیشتر از 260 درجه سانتیگراد می باشد.

یک مبدل حرارتی پوسته و لوله از قسمت های اصلی زیر تشکیل شده است:

اجزای اصلی این مبدل عبارتند از:

1. دسته لوله ها (Tube Bundle)
2. پوسته (Shell)
3. سر (Head)
4. سر انتهای جلویی (Front-End Head)
5. سر انتهای عقبی (Rear-End Head)
6. بافل ها (Baffles)
7. صفحه لوله ها (Tube Sheets)